2024数据中心布线设计

数据中心布线数据中心布线设计依据EN50600-2-4可用性类别I-IV的电信布线基础设施需求PAGEPAGE10引言新欧洲标准(EN50600-x)系列于2016年第1季度末完成，内容涉及“数据中心设施和基础设施”设计，将成为参与设计、构建和运营数据中心的各相关方适用的全新综合型欧洲参考标准。该系列标准由独立、非营利性的欧洲标准化组织CENELEC制定，具备商业中立性，通过引用ISO/IEC标准，适用于全球。EN50600-2-420151布，内容主要涉及“电信布线基础设施”。主要针对几类不同的数据中心提出了设计要求，并特别强调了迁移和增长方面。EN50600-xEN50600-2-4外，本文档根据可用的数据中心类别，重点介绍固定布线基础设施、交叉连接机柜、设备排柜、线缆管理和通道系统等的要求。目录欧洲标准EN50600-x系列简介和结构 3主要优势 4与其他标准/设计概念比较 5对各目标群的主要益处 5EN50600-1：一般概念和可用性类别 6EN50600-2-4：电信布线基础设施内容和结构 7线缆类型 8点对点布线 8固定布线 9可用性类别和对应的布线架构 10类布线 11类布线 11类布线 12类布线 12布线类别规格和要求 13机柜/机架/框架要求 15一般要求 15尺寸要求 15线缆管理的建议 15架空布线的建议 15欧洲标准EN50600-x系列简介和结构该系列欧洲标准明确给出要求和建议，为参与设计、规划、采购、集成、安装、运营和维护数据中心设施和基础设施的各相关方提供支持。相关方包括：业主、设施管理者、ICT管理者、项目管理者、主承包商顾问、架构师、建筑设计师和建设者、系统和安装设计师设备供应商安装人员、维护人员该标准主要用于应对欧洲对数据中心设计的需求：需根据欧洲适用性需求建立一个欧洲数据中心的设计标准方方面面，包括管理和运营信息支持欧洲委员会提出的数据中心能效行为准则估方法EN50600-x系列包含多种不同标准，涵盖关于整套设备和基础设施的所有设计要求。下图EN50600-x标准的结构和各标准之间的关系。ENEN50600-2-1建筑施工EN50600-2-2配电系统EN50600-2-3环境控制EN50600-2-4电信布线基础设施EN50600-2-5安全系统图1：EN50600-x结构EN50600-3-1管理和运营信息EN50600-1通用概念主要优势EN50600-x系列标准由欧洲电工标准化委员会(CENELEC)制定，CENELEC是一个独立、非营利的欧洲标准组织。EN50600-x是一个欧洲标准系列，能够：针对数据中心所有设备和基础设施的设计和运行，提供独立、全面的定义和要求具备商业中立性，自身不设评估系统//运营者使用对等的国际标准，代替欧洲的参考标准此外，EN50600-x还能：KPI奠定了基础提供流程指导，演示如何选择设计数据中心所需的全部参数。提供面向数据中心设计师和数据中心所有者的设计准则定义以非营利性为导向的认证标准为了在运行期间维持和管控既定的设计和能效标准，配套标准EN50600-3-1具体说明了数据中心管理和运营流程。此外，模块化设计的EN50600系列标准也支持未来整合其他与管理和运行数据中心KPI有关的标准。与其他标准/设计概念比较下图用于比较EN50600-x和数据中心环境中的其他标准，包括商业分析机构（例如UptimeInstitute、数据中心联盟或TÜVIT）提出的概念：50600-xTIA-942-AANSI/BICSI002商业分析机构范围所有数据中心设备和基础设施仅针对布线所有数据中心设备和基础设施主要面向电源和环境控制欧洲标准区域应用使用ISO/IEC标准作为参考标准，在欧洲/全球适用美国美国全球能效支持管理和运营?包括全球KPI(ISO/IEC30134-x)?商业中立性独立评估（仅针对布线）?经营对策（设计与成本之间的比较）图2：EN50600-x与其他设计标准/设计概念之间的比较对各类目标人群的主要益处与适用于数据中心的其他标准或设计概念相比，EN50600-x系列标准推出地较晚。尽管如此，EN50600-x为参与数据中心设计、构建和运营的各相关方带来了许多优势。相关获益群体的主要优势包括：数据中心所有者/管理者/操作员可利用EN50600-x系列标准表述业务需求，比较基础设施可用性和成本，得出风险评估结果，以便：确认和选择适用的设计要求大纲，以提供所需的可用性/技术无关，且基于标准、以业务为导向的概念对于数据中心顾问，EN50600-x系列标准是评估一个合适的数据中心设计的参考规范，包括针对所有数据中心设备和基础设施的设计流程和设计准则。架构师和工程师获得了一套完整的数据中心设备和基础设施设计标准，包括定义设计流程和设计准则。EN50600-1：一般概念和可用性类别EN50600-1介绍了该系列标准的一般概念，涵盖以下范围：EN50600-1：在业务风险和运营成本分析中详细说明待解决的问题，此举实现了适当的数据中心分类。定义数据中心的共同点，包括术语、参数和参考模型（功能性组件及其调配），途的规模和复杂性描述在数据中心内实现高效电信运营所需的设备和基础设施的通用特性类系统，以便部署有效的设备和基础设施50600图纸编号、质保以及教育信息此外，它也作为制定该系列其他标准的基础，这是因为设计基础设施时，必须遵循选定的、源自EN50600-1的整体数据中心可用性类别。下图显示了针对基础设施配电系统、环境控制和电信布线应用的主要设计标准（依据选定的可用性类别）。全套设施和基础设施的可用性低中高非常高可用性类别基础设施1234电源/配电EN50600-2-2单通道（不含冗余组件）单通道（冗余组件提供的恢复性能）多通道（冗余系统提供的恢复性能）多通道（容错性能，甚至包括维护期间）环境控制EN506000-2-3没有特定要求单通道（不含冗余组件）单通道（冗余组件提供的恢复性能）多通道（冗余系统提供的恢复性能）可在运行期间实施维护电信布线EN50600-2-4直接连接或单通道固定式基础设施使用固定式基础设施、具有ENI冗余的单通道具有ENI冗余和不同通道的多通道ENI冗余、不同通道和冗余分配区的多通道图3：可用性类别（依据EN50600-1）本文后几章主要介绍适用于电信布线基础设施的各种可用性类别，以及其架构和设计要求。EN50600-2-4：电信布线基础设施内容和结构数据中心内的电信布线主要用于支持：数据中心信息技术和电信网络监测和管控其他数据中心基础设施楼宇管理和自动化因此，EN50600-2-4基于EN50600-1给出的标准和“可用性”类别，管理数据中心内的各种电信布线基础设施。EN50600-2-4指定适用于以下各项的要求和建议：信息技术和电信网络布线（SANLAN）通用信息技术布线，用于支持数据中心运营电信布线，用于正确监测和管控数据中心的配电系统、环境控制和物理安全系统其他楼宇自动化布线电信布线基础设施的通道、空间和机柜支持数据中心运营的结构化布线（例如，NOC）EN支持数据中心运营的结构化布线（例如，NOC）EN50173-2点对点固定布线支持数据中心IT功能的结构化布线（例如，电脑机房内的网络和存储功能）EN50173-5用于监测和管控数据中心的楼宇管理和安全功能的结构化布线EN50173-6I-IV类特定的结构化应用布线EN50600-2-4EN50600-2-4线缆类型EN50600-1布线架构和设计要求针对通道和空间的要求和建议附录A：布线概念通道、通道系统、线缆管理系统、机柜/机架/框架图4：EN50600-2-4包含的内容和结构制定EN50600-2-4标准期间，除了架构和可用性类别要求，还重点关注迁移和增长。数据中心内的IT容量增长和朝向更高速度的应用迁移都极具动态性。数据中心的布线基础设施必须能够通过快速简单地扩展数据中心（例如调试附加设备），以及为数据中心已用的网络和存储应用提供迁移路径来支持这些动态变化。EN50600-2-4通过为布线架构、交叉连接和通道系统制定适用的要求来支持迁移和增长。下述章节将详细介绍这些要求。存储存储线缆类型尽管EN50600-2-4涵盖多种布线类型（参见图4），但它本身不会针对结构化布线定义任何要求。它并非用于取代现有的欧洲布线标准，而是主要面向布线定义。EN50600-2-4主要定义2种布线类型：点对点： 使用专用线缆而非通用布线系统直接连接两件IT设备。点对点连接方法使用分立式跳线（一般由工厂制造）直接连接运行中的设备。固定布线： 结构化布线包括EN50173系列的通用布线解决方案，介于机柜之间，采用对等结构或分层结构，支持在这些机柜中安装交叉连接或互联线缆。点对点布线虽然点对点布线似乎是最简单、最经济高效的提供连接的方法，但因为某些原因，这种布线类型只能用在同一个或者两个相邻的机柜、框架或机架中，用来建立连接。点对点布线一般不能重复使用，因为数据中心会不断发展，设备类型和位置会不断变化，且拥有有限的使用时间。持续改变所需的互联会增加每次实施改变所需的规划和运行资源（56），加与其他基础设施产生干扰的风险，包括用于控制环境的基础设施。因此，可以说点对点布线并不足以支持迁移和增长。服务器以下两图显示了在数据中心增长时，使用点对点布线带来的不利影响。服务器更改前/添加前透明设备为添加的设备更改后/添加后交换机图5：非结构化点对点布线基础设施增长的影响（来源：EN50600-2-4更改前/添加前透明设备为添加的设备更改后/添加后交换机分区配接位置分区配接位置分区配接位置分区配接位置图6：点对点布线的非结构化增长示例（来源：EN50600-2-4）固定布线对于数据中心内的电信布线基础设施而言，使用固定式布线是一种更好的方法。7(CPL)(CPL)存储连接。它采用分(ZPL)CPL7固定式布线操作如何将变更活动隔离在指定的区域之外。新设备可在不影响运行中的系统的情CPLZPLCPL中的跳线，在计划停机时间内将设备连接至运行中的系统。如果变更导致发生问题，只需要将跳线重新连接至变更前的配置即可。采用固定式布线之后，就能够更加准确地预测实施系统变更（和系统恢复）所需的时间，从而更轻松、更快的实施变更，由此降低风险，改善整个系统的运行状况。服务器服务器存储存储交换机交换机更改前/添加前中心配接位置透明设备为添加的设备更改后/添加后中心配接位置图7更改前/添加前中心配接位置透明设备为添加的设备更改后/添加后中心配接位置可用性类别和对应的布线架构虽然EN50600-2-4根据布线用途定义了几种布线类型，但本文只介绍用在电脑机房中的电信布线。对于数据中心而言，电脑机房是数据中心托管所有IT功能性组件的地方。数据中心空间布线类型数据中心的所有设施和基础设施-1类可用性数据中心的所有设施和基础设施-2类可用性数据中心的所有设施和基础设施-3类可用性数据中心的所有设施和基础设施-4类可用性电脑机房机柜间EN50600-2-41类EN50600-2-42类EN50600-2-43类EN50600-2-44类机柜内EN50600-2-41类EN50600-2-41类EN50600-2-41类EN50600-2-41类相邻机柜EN50600-2-41类EN50600-2-41类EN50600-2-41类EN50600-2-41类监测和管控EN50173-6EN50173-6EN50173-6EN50173-6办公室风格布线EN50173-2EN50173-2EN50173-2EN50173-2控制室办公室风格布线EN50173-2EN50173-2EN50173-2EN50173-2监测和管控EN50173-6EN50173-6EN50173-6EN50173-6其他地方办公室风格布线EN50173-2EN50173-2EN50173-2EN50173-2监测和管控EN50173-6EN50173-6EN50173-6EN50173-6图8：针对不同数据中心位置和可用性类别的布线要求（来源：EN50600-2-4）数据中心的电脑机房使用的电信布线基本分为2类：在机柜内布线（机柜内）2个机柜布线（相邻机柜）在机柜之间布线（机柜间）24种可用性类别。虽然机柜内和相邻机柜布线可始终依照类别1设计（与数据中心可用性类别相互独立），但电脑机房中的机柜间布线必须依据图8定义的数据中心可用性类别，按照不同布线架构设计。类布线EN50173-5101要么在传输通道中使用点对点连接（例如，设备跳线）（9），要么在单通道配置中使用固定式布线基础设施。CCEQPCEQP直连设备跳线图9：使用直连跳线的1类电信布线（来源：EN50600-2-4）ENIMDIDZDENIMDIDZDEO图10：使用直连跳线的1类电信布线（来源：EN50600-2-4）类布线2EN50173-5ENI冗余（11所示）的固定式布线基础设施（EN50173-5特定应用）14中的所有要求。ENIMDIDZDEOENIMDIDZDEO

电信供应商B图11：固定式电信布线类别2（来源：EN50600-2-4）图例C=连接MD=主配线区ZD=分区配线区EQP=设备ENI=外部网络接口ID=中间配线区EO=设备插座类布线3EN50173-5指定的、具有双通道冗余配置（12所示）的固定式布线基础设施（例如，依据EN50173-5或特定应用）。此外，还应满足图14中的所有要求。ENI3类ENI

电信供应商BAEOEOZDENIIDMD EOEOZDENIIDMD电信供应商A

电信供应商B图12：固定式电信布线类别3（来源：EN50600-2-4）类布线4EN50173-5指定的、具有（13所示（例如，依据EN50173-5或特定应用）。此外，还应满足图14中的所有要求。ENIENI4类ENIENI

电信供应商BEOEOZDIDMDEOEOZDIDMD电信供应商B 通道AEOEOZDIDMDEOEOZDIDMD B图13：固定式电信布线类别4（来源：EN50600-2-4）图例C=连接MD=主配线区ZD=分区配线区EQP=设备ENI=外部网络接口ID=中间配线区EO=设备插座布线类别规格和要求下图总结了针对电脑机房布线类别的所有要求。必须遵循这些要求，以便匹配选定的可用性类别。布线类别布线类型首选安装方式配置交叉连接交叉连接功能通道系统通道系统功能1类直连或EN50173-5不适用单通道单通道单个供应商ENI可选不适用可选不适用2类EN50173-5或应用特定不适用单通道单通道多个供应商ENI强制背部电路管理侧配线板跳线管理//机架>800mm（宽度）可选不适用3类EN50173-5或应用特定预端接多通道不同通道多个供应商-ENI强制背部电路管理侧配线板跳线管理弯曲半径控制受弯曲半径控制的余缆存储//机架>800mm（宽度）强制具备足够容量，达到指定的最大容量等级余缆存储功能弯曲半径控制4类EN50173-5或应用特定预端接多通道不同通道多个供应商-ENI冗余分配区强制背部电路管理侧配线板跳线管理弯曲半径控制受弯曲半径控制的余缆存储//机架>800mm（宽度）强制具备足够容量，达到指定的最大容量等级余缆存储功能弯曲半径控制图14：布线类别要求为了支持快速移动、添加和变更，在MD、ID和ZD中采用图15所示的中央和本地配接/交叉连接点：服务器服务器MDIDCPLMD/IDMDIDCPLMD/IDOEOEOOEOEOZDZPLEOEO交换机ZDZD存储存储图15：使用交叉连接的移动、添加和变更例如，在数据中心的主配线区中使用交叉连接（如图16所示）将导致传输通道包含多于一个布线子系统，因此需要使用能够支持任意既定应用的高性能布线解决方案。此外，还必须考虑连接的数量和通道总长。图16：使用交叉连接的电脑机房布线类别3和4最好使用预端接线缆系统，原因如下：现场端接线缆并不可行（例如，未提供现场端接型接头）出于运营方面的考虑，应在最短时间内安装好线缆（例如，线缆需尽快投入使用）出于安全起见，数据中心应尽量减少使用第三方劳动力。机柜、机架、框架要求除了布线、交叉连接机柜和通道系统以外，EN50600-2-4也定义了针对电脑机房中的